CN116359857B - 机载预警雷达空时频自适应抗主瓣欺骗干扰方法与装置 - Google Patents
机载预警雷达空时频自适应抗主瓣欺骗干扰方法与装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种机载预警雷达空时频自适应抗主瓣欺骗干扰方法：机载预警雷达发射脉内多载频信号，并接收雷达回波信号；对所述雷达回波信号进行混频和匹配滤波处理，利用信号波形正交特点提取出不同频率的回波信号，进一步构造包含目标、杂波和干扰的接收信号；根据每个距离单元的真实距离构造补偿矢量，对包含目标、杂波和干扰的接收信号进行载频域距离依赖补偿；根据预设目标所在的距离段、角度和速度构造空时频降维矩阵，对经过载频域距离依赖补偿后的数据进行空时频降维处理；根据空时频降维处理后的数据形成空时频协方差矩阵，并基于最小方差无失真响应准则计算空时频自适应权矢量；根据空时频自适应权矢量进行杂波和干扰同时抑制处理。
Description
技术领域
本发明属于雷达信号处理技术领域，更具体地，涉及一种机载预警雷达空时频自适应抗主瓣欺骗干扰方法与装置。
背景技术
随着地理环境和电磁环境日益复杂，机载预警雷达面临的杂波和干扰环境也更加严重。如图1所示，机载预警雷达通常工作于下视模式，此时不仅会面临强杂波，还会面临各种有意或无意的干扰。空时自适应处理（Space-Time Adaptive Processing，STAP）技术是实现杂波抑制的主要手段，目前已经发展成较为成熟的实用技术，并且已经广泛应用于机载预警装备中。但是当干扰从雷达波束主瓣进入时，即使通过空域和时域联合处理也无法实现对干扰的有效抑制，严重制约机载预警雷达的作战效能。因此迫切需要采取新的技术途径，提升机载预警雷达的目标探测能力。
近年来，利用距离域抗主瓣欺骗干扰的研究引起了广泛关注，这类方法主要通过阵元、脉间或脉内信号的载频变化引入距离维度。频率分集阵列（Frequency DiverseArray， FDA）通过在阵元间引入小的频率增量，可以产生距离-角度依赖的方向图，从而引入距离维信息，但是该体制雷达存在距离和角度耦合的问题，进一步导致目标参数估计模糊，同时也增加了载频维杂波和干扰抑制的难度。
脉内多载频雷达将不同载频的信号在脉内进行叠加，其回波中也会产生与真实距离相关的相位差，该维度称为载频维，并且该雷达体制能够实现空时频三维解耦，从而能够降低空时频三维自适应处理（Space-Time-Frequency Adaptive Processing， STFAP）的算法复杂度。因此，脉内多载频体制为机载预警雷达抗主瓣欺骗干扰提供了强力支撑，但是目前尚未提出针对该雷达体制的抗干扰方法。
因此，急需发明机载预警雷达空时频自适应抗主瓣欺骗干扰方法，以提高机载预警雷达在距离模糊杂波和密集主瓣干扰环境下的目标探测能力。
发明内容
为此，本发明提供机载预警雷达空时频自适应抗主瓣欺骗干扰方法，用以克服现有技术中存在的问题。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种供机载预警雷达空时频自适应抗主瓣欺骗干扰方法，包括如下步骤，
步骤1：机载预警雷达发射脉内多载频信号，并接收雷达回波信号；其中所述脉内多载频信号由个频率步进的LFM信号组成；
步骤2：对所述雷达回波信号进行混频和匹配滤波处理，利用个信号波形正交这一特点提取出不同频率的回波信号，进一步构造包含目标、杂波和干扰的接收信号；
步骤3：根据每个距离单元的真实距离构造补偿矢量，对步骤2包含目标、杂波和干扰的接收信号进行载频域距离依赖补偿；
步骤4：根据预设目标所在的距离段、角度和速度构造空时频降维矩阵，对步骤3经过载频域距离依赖补偿后的数据进行空时频降维处理；
步骤5：根据步骤4根据空时频降维处理后的数据形成空时频协方差矩阵，并基于最小方差无失真响应准则计算空时频自适应权矢量；
步骤6：根据步骤5的空时频自适应权矢量进行杂波和干扰同时抑制处理；
其中，设定所述机载预警雷达天线为个阵元构成的均匀线阵，阵元间距为/>，一个CPI内包含/>个脉冲，每个脉冲为/>个频率步进信号的叠加，/>个信号之间的频率增量为，即/>，其中/>为初始信号载频，且/>，该式表示第个信号的载频在初始信号载频基础上增加/>。
进一步地，所述步骤1中机载预警雷达发射脉内多载频信号的表达式为
(1)
其中为第/>个LFM信号的基带波形，/>为LFM信号的脉冲宽度，假设/>个步进频信号的波形相互正交，即
(2)
其中为任意的时间延时，上标“/>”为共轭操作。
对于距离为的远场点目标，第/>个阵元接收雷达回波信号表示为
(3)
其中为目标回波的复幅度，/>为参考时延，/>为光速，为起始发射阵元到第/>个接收阵元的传播延时。
进一步地，在所述步骤2中，对所述雷达回波信号进行混频和匹配滤波处理，利用个信号波形正交这一特点提取出不同频率的回波信号，具体包括：
(4)
其中，为/>的自相关函数，/>为经过匹配滤波后的回波复幅度，/>和/>分别为空间频率和载频域频率，/>为目标相对于雷达的锥角，/>为初始信号波长。进一步构造包含目标、杂波和干扰的接收信号，具体包括，考虑所有脉冲、阵元和载频后，对接收数据进行重新排列，得到第/>个距离单元目标的回波快拍可以表示为
(5)
其中，/>，分别为时域、空域和载频域导向矢量，/>为归一化多普勒频率，/>为目标相对于雷达的径向速度，/>为脉冲重复周期；
当存在距离模糊时，第个距离单元的目标的载频域频率可以表示为，其中/>为目标的主值距离，/>为目标的距离模糊数，/>为最大不模糊距离；
杂波回波可看成是考虑距离模糊和同一距离单元杂波块回波之和，即
(6)
其中，和/>分别为距离模糊次数和等距离环内的杂波块数目，/>、/>、/>和分别为杂波块的复幅度、径向速度、锥角和斜距。
考虑干扰机对假目标信号的延迟时间后，可得到脉内多载频雷达体制下接收的干扰信号可表示为
(7)
其中为干扰信号复幅度，/>为信号的传播延时，/>为干扰机所在的距离，/>为干扰机对信号的调制延时，/>为假目标滞后于真目标的距离。
最终，假目标干扰的空时频三维快拍数据可表示为
(8)
其中，为干扰信号经过匹配滤波后的复幅度，/>为假目标的距离。
因此，第个距离单元包含目标、杂波和干扰的接收信号可表示为
(9)
其中为待检测距离单元的噪声信号。
进一步地，在所述步骤3中，根据每个距离单元的真实距离构造补偿矢量，第个距离单元的载频域补偿矢量可以表示为
(10)
则脉冲-阵元-载频三维的补偿矢量为
(11)
其中和/>分别为/>维和/>维的全1列矢量。补偿后的快拍数据可以表示为
(12)
经过补偿后目标的载频域频率可表示为，即补偿后的载频域频率只与目标所在距离段有关。
进一步地，在所述步骤4中，根据预设目标所在的距离段、角度和速度构造空时频降维矩阵，具体包括：
对于第距离段，我们选择目标相邻的/>个载频域波束，对应的变换矩阵可表示为
(13)
选取相邻的/>个空域波束，对应的变换矩阵可表示为
(14)
选取相邻的/>个多普勒域波束，对应的变换矩阵可表示为
(15)
则空时频三维的变换矩阵可以表示为
(16)
经过载频域距离依赖补偿后的数据进行空时频降维处理，具体表示为
(17)
进一步地，在所述步骤5中，根据步骤4根据空时频降维处理后的数据形成空时频协方差矩阵表示为
(18)
其中，为训练样本数；
基于最小方差无失真响应准则计算空时频自适应权矢量，具体包括，降维STFAP方法的自适应权矢量通过如下优化问题求解
(19)
其中，为降维后目标的导向矢量，为补偿后目标的全维导向矢量，为补偿后目标的载频域导向矢量；
计算出的自适应权矢量为
(20)。
进一步地，在所述步骤6中，根据步骤5的空时频自适应权矢量进行杂波和干扰同时抑制处理，具体表示为
(21)。
进一步地，所述步骤1中脉内多载频信号包括:脉内同时多载频，或脉内连续多载频；所述步骤1中脉内多载频信号中的单个信号型式包括：LFM信号，非线性调频信号，或相位编码信号。
进一步地，所述雷达平台包括地基，空基，或天基。
按照本发明的另一方面，还提供了一种机载预警雷达空时频自适应抗主瓣欺骗干扰装置，包括至少一个处理器和存储器，所述至少一个处理器和存储器之间通过数据总线连接，所述存储器存储能被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令在被所述处理器执行后，用于完成所述的机载预警雷达空时频自适应抗主瓣欺骗干扰方法。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明通过提供机载预警雷达空时频自适应抗主瓣欺骗干扰方法，首先构造包含多个不同频率的脉内多载频雷达发射信号；其次对雷达回波信号进行混频和匹配滤波处理；再次对匹配滤波后的回波数据进行载频域距离依赖补偿；最后对补偿后的数据进行空时频降维和自适应处理；
进一步地，本发明通过脉内多载频信号的发射方式，可在传统相控阵的基础上引入与角度和速度解耦的距离维度；
进一步地，本发明通过空时频三维自适应处理，可实现机载预警雷达距离模糊杂波和主瓣欺骗干扰的同时抑制。
附图说明
图1为本发明机载预警雷达杂波和主瓣干扰场景；
图2（a）为本发明脉内多载频信号的信号形式，图2（b）为本发明脉内多载频信号的时频谱图；
图3为本发明机载预警雷达空时频自适应抗主瓣欺骗干扰方法的流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
请参阅图2（a），本发明提供的脉内多载频信号在每个脉冲内将P个LFM信号进行叠加；本发明提供的脉内多载频信号的频谱如图2（b）所示，P个信号的频带有重叠，但是波形相互正交；本发明机载预警雷达空时频自适应抗主瓣欺骗干扰方法如图3所示，包括如下步骤：
步骤1：机载预警雷达发射脉内多载频信号，并接收雷达回波信号；其中所述脉内多载频信号由个频率步进的LFM信号组成；
设定所述机载预警雷达天线为个阵元构成的均匀线阵，阵元间距为/>，一个CPI内包含/>个脉冲，每个脉冲为/>个频率步进信号的叠加，/>个信号之间的频率增量为/>，即/>，其中/>为初始信号载频，且/>，该式表示第/>个信号的载频在初始信号载频基础上增加/>。
所述步骤1中机载预警雷达发射脉内多载频信号的表达式为
(1)
其中为第/>个LFM信号的基带波形，/>为LFM信号的脉冲宽度，假设/>个步进频信号的波形相互正交，即
(2)
其中为任意的时间延时，上标“/>”为共轭操作。
对于距离为的远场点目标，第/>个阵元接收雷达回波信号表示为
(3)
其中为目标回波的复幅度，/>为参考时延，/>为光速，为起始发射阵元到第/>个接收阵元的传播延时。
步骤2：对所述雷达回波信号进行混频和匹配滤波处理，利用个信号波形正交这一特点提取出不同频率的回波信号，进一步构造包含目标、杂波和干扰的接收信号；
其中，对所述雷达回波信号进行混频和匹配滤波处理，利用个信号波形正交这一特点提取出不同频率的回波信号，具体包括：
(4)
其中，为/>的自相关函数，/>为经过匹配滤波后的回波复幅度，/>和/>分别为空间频率和载频域频率，/>为目标相对于雷达的锥角，/>为初始信号波长。进一步构造包含目标、杂波和干扰的接收信号，具体包括，考虑所有脉冲、阵元和载频后，对接收数据进行重新排列，得到第/>个距离单元目标的回波快拍可以表示为
(5)
其中，/>，分别为时域、空域和载频域导向矢量，/>为归一化多普勒频率，/>为目标相对于雷达的径向速度，/>为脉冲重复周期；
当存在距离模糊时，第个距离单元的目标的载频域频率可以表示为，其中/>为目标的主值距离，/>为目标的距离模糊数，/>为最大不模糊距离；
杂波回波可看成是考虑距离模糊和同一距离单元杂波块回波之和，即
(6)
其中，和/>分别为距离模糊次数和等距离环内的杂波块数目，/>、/>、/>和分别为杂波块的复幅度、径向速度、锥角和斜距；
考虑干扰机对假目标信号的延迟时间后，可得到脉内多载频雷达体制下接收的干扰信号可表示为
(7)
其中为干扰信号复幅度，/>为信号的传播延时，/>为干扰机所在的距离，/>为干扰机对信号的调制延时，/>为假目标滞后于真目标的距离。
最终，假目标干扰的空时频三维快拍数据可表示为
(8)
其中，为干扰信号经过匹配滤波后的复幅度，/>为假目标的距离。
因此，第个距离单元包含目标、杂波和干扰的接收信号可表示为
(9)
其中为待检测距离单元的噪声信号。
步骤3：根据每个距离单元的真实距离构造补偿矢量，对步骤2包含目标、杂波和干扰的接收信号进行载频域距离依赖补偿；
具体地，根据每个距离单元的真实距离构造补偿矢量，第个距离单元的载频域补偿矢量可以表示为
(10)
则脉冲-阵元-载频三维的补偿矢量为
(11)
其中和/>分别为/>维和/>维的全1列矢量。
对步骤2包含目标、杂波和干扰的接收信号进行载频域距离依赖补偿，具体表示为：
(12)
经过补偿后目标的载频域频率可表示为，即补偿后的载频域频率只与目标所在距离段有关。
步骤4：根据预设目标所在的距离段、角度和速度构造空时频降维矩阵，对步骤3经过载频域距离依赖补偿后的数据进行空时频降维处理；
在所述步骤4中，根据预设目标所在的距离段、角度和速度构造空时频降维矩阵，具体包括：
对于第距离段，我们选择目标相邻的/>个载频域波束，对应的变换矩阵可表示为
(13)
选取相邻的/>个空域波束，对应的变换矩阵可表示为
(14)
选取相邻的/>个多普勒域波束，对应的变换矩阵可表示为
(15)
则空时频三维的变换矩阵可以表示为
(16)
经过载频域距离依赖补偿后的数据进行空时频降维处理，具体表示为
(17)
步骤5：根据步骤4根据空时频降维处理后的数据形成空时频协方差矩阵，并基于最小方差无失真响应准则计算空时频自适应权矢量；
具体地，根据步骤4根据空时频降维处理后的数据形成空时频协方差矩阵表示为
(18)
其中，为训练样本数；
基于最小方差无失真响应准则计算空时频自适应权矢量，具体包括，降维STFAP方法的自适应权矢量通过如下优化问题求解
(19)
其中，为降维后目标的导向矢量，为补偿后目标的全维导向矢量，为补偿后目标的载频域导向矢量；
计算出的自适应权矢量为
(20)
步骤6：根据步骤5的空时频自适应权矢量进行杂波和干扰同时抑制处理；
具体地，根据步骤5的空时频自适应权矢量进行杂波和干扰同时抑制处理，具体表示为
(21)。
进一步地，还提供了一种机载预警雷达空时频自适应抗主瓣欺骗干扰装置，包括至少一个处理器和存储器，所述至少一个处理器和存储器之间通过数据总线连接，所述存储器存储能被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令在被所述处理器执行后，用于完成所述的机载预警雷达空时频自适应抗主瓣欺骗干扰方法。
进一步地，所述步骤1中脉内多载频信号包括:脉内同时多载频，或脉内连续多载频；所述步骤1中脉内多载频信号中的单个信号型式包括：LFM信号，非线性调频信号，或相位编码信号。
进一步地，本发明所适用的雷达平台包括但不限于地基，空基，或天基。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.机载预警雷达空时频自适应抗主瓣欺骗干扰方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：机载预警雷达发射脉内多载频信号，并接收雷达回波信号；其中所述脉内多载频信号由个频率步进的LFM信号组成，在传统相控阵的基础上引入与角度和速度解耦的距离维度，该雷达回波信号能够实现空时频三个维度的解耦；
步骤2：对所述雷达回波信号进行混频和匹配滤波处理，利用个信号波形正交这一特点提取出不同频率的回波信号，进一步构造包含目标、杂波和干扰的接收信号；
步骤3：根据每个距离单元的真实距离构造补偿矢量，对步骤2包含目标、杂波和干扰的接收信号进行载频域距离依赖补偿，经过补偿后的信号载频域频率只与目标所在的距离段有关；根据预设目标所在的距离段、角度和速度构造空时频降维矩阵，对步骤3经过载频域距离依赖补偿后的数据进行空时频降维处理；
步骤4：根据步骤3空时频降维处理后的数据形成空时频协方差矩阵，并基于最小方差无失真响应准则计算空时频自适应权矢量；
步骤5：根据步骤4的空时频自适应权矢量进行杂波和干扰同时抑制处理；
其中，设定所述的机载预警雷达天线为个阵元构成的均匀线阵，阵元间距为/>，一个CPI内包含/>个脉冲，每个脉冲为/>个频率步进信号的叠加，/>个信号之间的频率增量为，即/>，其中/>为初始信号载频，且/>，该式表示第/>个信号的载频在初始信号载频基础上增加/>。
2.根据权利要求1所述的机载预警雷达空时频自适应抗主瓣欺骗干扰方法，其特征在于，所述步骤1中，机载预警雷达发射脉内多载频信号的表达式为
(1)
其中为第/>个LFM信号的基带波形，/>为LFM信号的脉冲宽度，假设/>个步进频信号的波形相互正交，即
(2)
其中为任意的时间延时，上标“/>”为共轭操作；
对于距离为的远场点目标，第/>个阵元接收雷达回波信号表示为
(3)
其中为目标回波的复幅度，/>为参考时延，/>为光速，为起始发射阵元到第/>个接收阵元的传播延时。
3.根据权利要求2所述的机载预警雷达空时频自适应抗主瓣欺骗干扰方法，其特征在于，在所述步骤2中，对所述雷达回波信号进行混频和匹配滤波处理，利用个信号波形正交这一特点提取出不同频率的回波信号，具体包括：
（4)
其中，为/>的自相关函数，/>为经过匹配滤波后的回波复幅度，/>和/>分别为空间频率和载频域频率，/>为目标相对于雷达的锥角，/>为初始信号波长；进一步构造包含目标、杂波和干扰的接收信号，具体包括，考虑所有脉冲、阵元和载频后，对接收数据进行重新排列，得到第/>个距离单元目标的回波快拍表示为
(5)
其中，/>，分别为时域、空域和载频域导向矢量，/>为归一化多普勒频率，/>为目标相对于雷达的径向速度，/>为脉冲重复周期；
当存在距离模糊时，第个距离单元的目标的载频域频率表示为，其中/>为目标的主值距离，/>为目标的距离模糊数，/>为最大不模糊距离；
杂波回波看成是考虑距离模糊和同一距离单元杂波块回波之和，即
(6)
其中，和/>分别为距离模糊次数和等距离环内的杂波块数目，/>、/>、/>和/>分别为杂波块的复幅度、径向速度、锥角和斜距；
考虑干扰机对假目标信号的延迟时间后，得到脉内多载频雷达体制下接收的干扰信号表示为
(7)
其中为干扰信号复幅度，/>为信号的传播延时，/>为干扰机所在的距离，为干扰机对信号的调制延时，/>为假目标滞后于真目标的距离；
最终，假目标干扰的空时频三维快拍数据表示为
(8)
其中，为干扰信号经过匹配滤波后的复幅度，/>为假目标的距离；
因此，第个距离单元包含目标、杂波和干扰的接收信号表示为
(9)
其中为待检测距离单元的噪声信号。
4.根据权利要求3所述的机载预警雷达空时频自适应抗主瓣欺骗干扰方法，其特征在于，所述步骤3中，根据每个距离单元的真实距离构造补偿矢量，第个距离单元的载频域补偿矢量表示为
(10)
则脉冲-阵元-载频三维的补偿矢量为
(11)
其中和/>分别为/>维和/>维的全1列矢量；
对步骤2包含目标、杂波和干扰的接收信号进行载频域距离依赖补偿，具体表示为：
(12)
经过补偿后目标的载频域频率表示为，即补偿后的载频域频率只与目标所在距离段有关；
根据预设目标所在的距离段、角度和速度构造空时频降维矩阵，具体包括：
对于第距离段，我们选择目标相邻的/>个载频域波束，对应的变换矩阵表示为
(13)
选取相邻的/>个空域波束，对应的变换矩阵表示为
(14)
选取相邻的/>个多普勒域波束，对应的变换矩阵表示为
(15)
则空时频三维的变换矩阵表示为
(16)；
经过载频域距离依赖补偿后的数据进行空时频降维处理，具体表示为
(17)。
5.根据权利要求4所述的机载预警雷达空时频自适应抗主瓣欺骗干扰方法，其特征在于，在所述步骤5中，根据步骤4根据空时频降维处理后的数据形成空时频协方差矩阵表示为
(18)
其中，为训练样本数；
基于最小方差无失真响应准则计算空时频自适应权矢量，具体包括，降维STFAP方法的自适应权矢量通过如下优化问题求解
(19)
其中，为降维后目标的导向矢量，为补偿后目标的全维导向矢量，为补偿后目标的载频域导向矢量；
计算出的自适应权矢量为
(20)。
6.根据权利要求5所述的机载预警雷达空时频自适应抗主瓣欺骗干扰方法，其特征在于，在所述步骤6中，根据步骤5的空时频自适应权矢量进行杂波和干扰同时抑制处理，具体表示为
(21)。
7.根据权利要求1或2所述的机载预警雷达空时频自适应抗主瓣欺骗干扰方法，其特征在于，所述步骤1中脉内多载频信号包括:脉内同时多载频，或脉内连续多载频；所述步骤1中脉内多载频信号中的单个信号型式包括：LFM信号，非线性调频信号，或相位编码信号。
8.根据权利要求1或2所述的机载预警雷达空时频自适应抗主瓣欺骗干扰方法，其特征在于，所述雷达平台包括地基，空基，或天基。
9.一种机载预警雷达空时频自适应抗主瓣欺骗干扰装置，其特征在于：
包括至少一个处理器和存储器，所述至少一个处理器和存储器之间通过数据总线连接，所述存储器存储能被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令在被所述处理器执行后，用于完成权利要求1-8中任一项所述的机载预警雷达空时频自适应抗主瓣欺骗干扰方法。
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| CN116774164B (zh) * | 2023-08-15 | 2023-11-24 | 西安电子科技大学 | 基于阵元-脉冲-脉内三重编码的mimo雷达抗干扰方法 |
| CN118011333B (zh) * | 2024-04-08 | 2024-06-28 | 成都金武科技有限公司 | 一种双频段相控阵雷达智能抗干扰方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6531976B1 (en) * | 2001-09-07 | 2003-03-11 | Lockheed Martin Corporation | Adaptive digital beamforming radar technique for creating high resolution range profile for target in motion in the presence of jamming |
| CN103969629A (zh) * | 2014-04-21 | 2014-08-06 | 河海大学 | 一种基于主瓣杂波配准的机载雷达杂波自适应抑制方法 |
| WO2018045566A1 (zh) * | 2016-09-09 | 2018-03-15 | 深圳大学 | 基于压缩感知的随机脉冲多普勒雷达角度-多普勒成像方法 |
| CN112596033A (zh) * | 2020-10-21 | 2021-04-02 | 西安电子科技大学 | 阵元-脉冲编码mimo雷达欺骗式干扰抑制方法 |
| CN115586495A (zh) * | 2022-09-13 | 2023-01-10 | 西安电子科技大学 | 一种mr-fda-mimo雷达干扰抑制方法 |
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|---|---|---|---|---|
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6531976B1 (en) * | 2001-09-07 | 2003-03-11 | Lockheed Martin Corporation | Adaptive digital beamforming radar technique for creating high resolution range profile for target in motion in the presence of jamming |
| CN103969629A (zh) * | 2014-04-21 | 2014-08-06 | 河海大学 | 一种基于主瓣杂波配准的机载雷达杂波自适应抑制方法 |
| WO2018045566A1 (zh) * | 2016-09-09 | 2018-03-15 | 深圳大学 | 基于压缩感知的随机脉冲多普勒雷达角度-多普勒成像方法 |
| CN112596033A (zh) * | 2020-10-21 | 2021-04-02 | 西安电子科技大学 | 阵元-脉冲编码mimo雷达欺骗式干扰抑制方法 |
| CN115586495A (zh) * | 2022-09-13 | 2023-01-10 | 西安电子科技大学 | 一种mr-fda-mimo雷达干扰抑制方法 |
Non-Patent Citations (1)
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|---|
| "机载FDA雷达杂波建模与杂波抑制技术";席进国;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑》;正文第45-52页 * |
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